一种低压电网电能质量控制系统技术方案

本发明专利技术涉及低压输电技术领域，提供一种低压电网电能质量控制系统,包括交流三相负荷自动平衡系统和交流电压自动稳压系统，交流三相负荷自动平衡系统中的单片机对各路相线电压进行监测，并将用户负荷切换到负荷最轻的相线上，实现对三相负荷的自动平衡，快速切相，同时也降低因偏相造成的变压器烧毁事故，同时，交流电压自动稳压系统的逆变电路稳定的为用电设备提供380V交流供电电压，实现对电压的稳定作用，同时降低了线路损耗，提高供电质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低压输电
，尤其涉及一种低压电网电能质量控制系统。
技术介绍
电压作为电能质量的一个重要评价指标，是保障供电服务的基本条件，关系到供用电质量和服务社会经济发展的能力。近年来，我国社会经济持续稳定发展，城乡居民消费水平不断提高，特别是受国家“家电下乡”等系列惠民政策的激励，农村用电需求一直保持较快增长趋势。农村配电网建设改造相对滞后，致使部分区域的供电电压偏低，已不能很好满足工农业生产和农村居民生活用电需求。配电网尤其是农村电网具有点多、线长、面广、负荷分散、用电集中的特点，致使农村电压长期性不稳定。农村用电负荷的随机性、季节性、周期性特征明显。用电低峰时电压高，用电高峰时段低电压问题突出，造成了部分家用电器无法正常使用。电压不稳定、三相不平衡的问题除了影响用户的正常用电，还会降低电器设备的使用效率和经济效益，影响生产设备的正常运行和产品质量，增加电网功率损耗和电能损耗，危及电力系统和供用电设备的安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低压电网电能质量控制系统，旨在解决现有技术中电压不稳定、三相不平衡的问题除了影响用户的正常用电，还会降低电器设备的使用效率和经济效益，影响生产设备的正常运行和产品质量，增加电网功率损耗和电能损耗，危及电力系统和供用电设备的安全运行的问题。本专利技术是这样实现的，一种低压电网电能质量控制系统，所述低压电网电能质量控制系统包括交流三相负荷自动平衡系统和交流电压自动稳压系统；所述交流三相负荷自动平衡系统包括通过第一接入点接入A相线的A相采样电路、通过第二接入点接入B相线的B相采样电路和通过第三接入点接入C相线的C相采样电路；所述A相采样电路、B相采样电路和C相采样电路的输出端均连接信号转换和整流电路，所述信号转换和整流电路连接对A相线、B相线和C相线分别进行电压监测且用于控制切换相线的单片机，所述单片机连接继电器组合电路，所述继电器组合电路包括第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关；所述交流三相负荷自动平衡系统还包括第一接触器、第二接触器和第三接触器，所述第一接触器包括第一接触开关和第一通电线圈，所述第二接触器包括第二接触开关和第二通电线圈，所述第三接触器包括第三接触开关和第三通电线圈；所述第一接触开关安装在位于所述第一接入点下游的所述A相线上，所述第二接触开关安装在位于所述第二接入点下游的所述B相线上，所述第三接触开关安装在位于所述第三接入点下游的所述C相线上；所述第一通电线圈与所述第一继电器开关连接，所述第二通电线圈与所述第二继电器开关连接，所述第三通电线圈与所述第三继电器开关连接；交流电压自动稳压系统包括升压变压器、整流电路和逆变电路；所述升压变压器的输入端设有交流A相输入端口、交流B相输入端口、交流C相输入端口、交流A相中低压输出端口、交流B相中低压输出端口和交流C相中低压输出端口；所述整流电路包括第一整流分支电路、第二整流分支电路和第三整流分支电路，所述第一整流分支电路与所述交流A相中低压输出端口连接，所述第二整流分支电路与所述交流B相中低压输出端口连接，所述第三整流分支电路与所述交流C相中低压输出端口连接；所述逆变电路连接在所述整流电路的输出端，所述逆变电路包括第一逆变分支电路、第二逆变分支电路和第三逆变分支电路，所述第一逆变分支电路与380V交流A相输出端口连接，所述第二逆变分支电路与380V交流B相输出端口连接，所述第三逆变分支电路与380V交流C相输出端口连接。作为一种改进的方案，所述第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关均为单刀双掷开关；所述继电器组合电路包括继电器互锁控制电路；所述继电器互锁控制电路包括电源接入端、第一接线段、第二接线段以及第三接线段；所述第一接线段一端与所述第一通电线圈连接，另一端设有第一触点；所述第二接线段一端与所述第二通电线圈连接，另一端设有第二触点；所述第三接线段一端与所述第三通电线圈连接，另一端设有第三触点；所述第一继电器开关与所述第二继电器开关之间设有第四接线段，所述第四接线段的一端与所述第一继电器开关的静触点连接，另一端设有第四触点；所述第二继电器开关与所述第三继电器开关之间设有第五接线段，所述第五接线段的一端与所述第二继电器的静触点连接，另一端设有第五触点，所述第二继电器开关的动触点扣合在所述第四触点或第二触点上；所述第三继电器开关的静触点与所述电源接入端连接，所述第三继电器开关的动触点扣合在所述第五触点或第三触点上。作为一种改进的方案，所述第一触点为所述第一继电器开关的常闭触点，所述第二触点为所述第二继电器的常开触点，所述第四触点为所述第二继电器的常闭触点，所述第三触点为所述第三继电器开关的常开触点，所述第五触点为所述第三继电器开关的常闭触点。作为一种改进的方案，所述交流三相负荷自动平衡系统还包括接触器互锁控制电路；所述接触器互锁控制电路包括连接在相线和中性线之间且相互并联的第一路互锁电路、第二路互锁电路和第三路互锁电路；所述第一接触器、第二接触器和第三接触器均还包括第一辅助接触开关和第二辅助接触开关；所述第一路互锁电路包括依次串接在所述相线和中性线之间的第一继电器开关、第二接触器的第一辅助接触开关、第三接触器的第一辅助接触开关和第一通电线圈；所述第二路互锁电路包括依次串接在所述相线和中性线之间的第二继电器开关、第一接触器的第一辅助接触开关、第三接触器的第二辅助接触开关和第二通电线圈；所述第三路互锁电路包括依次串接在所述相线和中性线之间的第三继电器开关、第一接触器的第二辅助接触开关、第二接触器的第二辅助接触开关和第三通电线圈。作为一种改进的方案，所述第一整流分支电路、第二整流分支电路和第三整流分支电路均由两个第一晶体二极管组成。作为一种改进的方案，所述第一逆变分支电路、第二逆变分支电路以及第三逆变分支电路均包括串联在一起的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路；所述第一逆变分支电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口；所述第二逆变分支电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流B相输出端口；所述第三逆变分支电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流C相输出端口。作为一种改进的方案，所述第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路均包括绝缘栅双极晶体管和第二晶体二极管，其中：所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管与所述第二晶体二极管并联后串接在所述整流电路的两端；所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极之间的连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口，或380V交流B相输出端口，或380V交流C相输出端口。作为一种改进的方案，所述交流电压自动稳压系统还包括位于所述逆变电路前端的第一滤波电路，所述第一滤波电路并在所述整流电路的两端；所述第一滤波电路由2个电容电路并联组成，所述电容电路包括串联的若干个电容；所述交流电压自动稳压系统还包括位于所述第一滤波电路前端的第二滤波电路，所述第二滤波电路并在所述整流电路两端，所述第二滤波电路包括第一电感器。作为一种改进的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压电网电能质量控制系统，其特征在于，所述低压电网电能质量控制系统包括交流三相负荷自动平衡系统和交流电压自动稳压系统；所述交流三相负荷自动平衡系统包括通过第一接入点接入A相线的A相采样电路、通过第二接入点接入B相线的B相采样电路和通过第三接入点接入C相线的C相采样电路；所述A相采样电路、B相采样电路和C相采样电路的输出端均连接信号转换和整流电路，所述信号转换和整流电路连接对A相线、B相线和C相线分别进行电压监测且用于控制切换相线的单片机，所述单片机连接继电器组合电路，所述继电器组合电路包括第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关；所述交流三相负荷自动平衡系统还包括第一接触器、第二接触器和第三接触器，所述第一接触器包括第一接触开关和第一通电线圈，所述第二接触器包括第二接触开关和第二通电线圈，所述第三接触器包括第三接触开关和第三通电线圈；所述第一接触开关安装在位于所述第一接入点下游的所述A相线上，所述第二接触开关安装在位于所述第二接入点下游的所述B相线上，所述第三接触开关安装在位于所述第三接入点下游的所述C相线上；所述第一通电线圈与所述第一继电器开关连接，所述第二通电线圈与所述第二继电器开关连接，所述第三通电线圈与所述第三继电器开关连接；交流电压自动稳压系统包括升压变压器、整流电路和逆变电路；所述升压变压器的输入端设有交流A相输入端口、交流B相输入端口、交流C相输入端口、交流A相中低压输出端口、交流B相中低压输出端口和交流C相中低压输出端口；所述整流电路包括第一整流分支电路、第二整流分支电路和第三整流分支电路，所述第一整流分支电路与所述交流A相中低压输出端口连接，所述第二整流分支电路与所述交流B相中低压输出端口连接，所述第三整流分支电路与所述交流C相中低压输出端口连接；所述逆变电路连接在所述整流电路的输出端，所述逆变电路包括第一逆变分支电路、第二逆变分支电路和第三逆变分支电路，所述第一逆变分支电路与380V交流A相输出端口连接，所述第二逆变分支电路与380V交流B相输出端口连接，所述第三逆变分支电路与380V交流C相输出端口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种低压电网电能质量控制系统，其特征在于，所述低压电网电能质量控制系统包括交流三相负荷自动平衡系统和交流电压自动稳压系统；所述交流三相负荷自动平衡系统包括通过第一接入点接入A相线的A相采样电路、通过第二接入点接入B相线的B相采样电路和通过第三接入点接入C相线的C相采样电路；所述A相采样电路、B相采样电路和C相采样电路的输出端均连接信号转换和整流电路，所述信号转换和整流电路连接对A相线、B相线和C相线分别进行电压监测且用于控制切换相线的单片机，所述单片机连接继电器组合电路，所述继电器组合电路包括第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关；所述交流三相负荷自动平衡系统还包括第一接触器、第二接触器和第三接触器，所述第一接触器包括第一接触开关和第一通电线圈，所述第二接触器包括第二接触开关和第二通电线圈，所述第三接触器包括第三接触开关和第三通电线圈；所述第一接触开关安装在位于所述第一接入点下游的所述A相线上，所述第二接触开关安装在位于所述第二接入点下游的所述B相线上，所述第三接触开关安装在位于所述第三接入点下游的所述C相线上；所述第一通电线圈与所述第一继电器开关连接，所述第二通电线圈与所述第二继电器开关连接，所述第三通电线圈与所述第三继电器开关连接；交流电压自动稳压系统包括升压变压器、整流电路和逆变电路；所述升压变压器的输入端设有交流A相输入端口、交流B相输入端口、交流C相输入端口、交流A相中低压输出端口、交流B相中低压输出端口和交流C相中低压输出端口；所述整流电路包括第一整流分支电路、第二整流分支电路和第三整流分支电路，所述第一整流分支电路与所述交流A相中低压输出端口连接，所述第二整流分支电路与所述交流B相中低压输出端口连接，所述第三整流分支电路与所述交流C相中低压输出端口连接；所述逆变电路连接在所述整流电路的输出端，所述逆变电路包括第一逆变分支电路、第二逆变分支电路和第三逆变分支电路，所述第一逆变分支电路与380V交流A相输出端口连接，所述第二逆变分支电路与380V交流B相输出端口连接，所述第三逆变分支电路与380V交流C相输出端口连接。2.根据权利要求1所述的低压电网电能质量控制系统，其特征在于，所述第一继电器开关、第二继电器开关和第三继电器开关均为单刀双掷开关；所述继电器组合电路包括继电器互锁控制电路；所述继电器互锁控制电路包括电源接入端、第一接线段、第二接线段以及第三接线段；所述第一接线段一端与所述第一通电线圈连接，另一端设有第一触点；所述第二接线段一端与所述第二通电线圈连接，另一端设有第二触点；所述第三接线段一端与所述第三通电线圈连接，另一端设有第三触点；所述第一继电器开关与所述第二继电器开关之间设有第四接线段，所述第四接线段的一端与所述第一继电器开关的静触点连接，另一端设有第四触点；所述第二继电器开关与所述第三继电器开关之间设有第五接线段，所述第五接线段的一端与所述第二继电器的静触点连接，另一端设有第五触点，所述第二继电器开关的动触点扣合在所述第四触点或第二触点上；所述第三继电器开关的静触点与所述电源接入端连接，所述第三继电器开关的动触点扣合在所述第五触点或第三触点上。3.根据权利要求2所述的低压电网电能质量控制系统，其特征在于，所述第一触点为所述第一继电器开关的常闭触点，所述第二触点为所述第二继电器的常开触点，所述第四触点为所述第二继电器的常闭触...

【专利技术属性】
技术研发人员：房涛，房伟，李世兴，李璐，李建新，王雷，
申请(专利权)人：李建新，
类型：发明
国别省市：山东;37